双极晶体管是最早发明的半导体设备，双极过程是早期集成电路生产中唯一可能的过程。双极过程发展迅速，具有高速、高跨导、低噪声、高电流驱动等优点。同时，双极晶体管是一种电流控制装置，两种载流子（电子和空穴）同时工作，通常用于电流放大电路、功率放大电流和高速电路。
双极电路的基本要素
1. 二极管（PN结）
一般来说，二极管是由PN其正方向的电压差与流过的电流大小无关，将始终保持在0.6-0.7V.
2. 双极型晶体管
双极晶体管主要有两种PN其结构可为结构组成NPN或者PNP，实现两种载流子的同时作用。下图显示了其结构示意图。
双极电路的隔离工艺
集成电路是在同一基板上制作多个设备及其连接，使设备结构分离原件不同，即生成寄生有源设备和无源设备。寄生效应对电路性能有一定的影响，因此各部件之间的隔离是集成电路中必须考虑的问题。双极集成电路的基本生产工艺可分为两类。
一是设备间需要制备电隔离区的双极制造技术，主要采用隔离技术pn结隔离、全介质隔离、pn结-介质混合隔离等。采用这种隔离技术的双极集成电路，如TTL电路、线性/ECL（Emitter Couple Logic，射极耦合逻辑电路等)。
介质隔离采用氧化物隔离法，即在设备区域周围建立一层隔离环，是二氧化硅等绝缘体，确保各部件之间完全电隔离。
PN结隔离是指两个晶体管分别在两个隔离区内完成，其集电区为n型外延层，两个晶体管集电区间隔两个背靠背pn结，只要p型衬底的电位低于集电区，两个晶体管就会反向偏置pn实现电隔离。
二是设备之间自然隔离的双极工艺工艺技术，I2L（intergrated Injection Logic，该工艺采用集成注入逻辑)电路。
双极设备的工艺流程
以四层三结构的双极晶体管为例，其结构如下图所示：
在双极集成电路的基本制造成电路的基本制造工艺。根据上述四层三结构的双极晶体管，一般生产工艺如下：
1. 衬底选择：主要确定衬底材料类型；确认衬底材料的电阻率；衬底材料的晶体方向；
2. 第一次光刻：N 隐埋层扩散孔光刻。
3. 外延层积累：
4. 第二次光刻：P隔离扩散孔光刻；
5. 第三次光刻：P区基区扩散孔光刻；
6. 第四次光刻：N 发射区扩散孔光刻；
7. 第五次光刻：引线孔光刻；
8. 铝淀积；
9. 第六次光刻：铝反刻。
最终形成的平面和剖面图如下图所示：
注：本文为《集成电路：制造工艺与工程应用》的阅读笔记及网络整理，侵删！
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